【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及芯片散熱，具體涉及一種利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置。
技術(shù)介紹
1、伴隨處理器、加速器等芯片功耗不斷增大，芯片散熱已經(jīng)成為芯片性能提升的瓶頸，芯片在大功率情況下，若無(wú)法有效控制芯片溫度，將導(dǎo)致芯片性能下降，芯片功耗進(jìn)一步升高，嚴(yán)重時(shí)將直接燒毀芯片。在大功率芯片散熱領(lǐng)域，液冷散熱已經(jīng)開(kāi)始逐漸取代傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱，然而，隨著對(duì)芯片性能需求不斷提高，芯片功耗仍然在不斷增大，對(duì)于液冷散熱技術(shù)，也在不斷優(yōu)化和升級(jí)，以滿足更大功耗芯片散熱需求。芯片熱量在傳輸過(guò)程中，主要有兩部分熱阻，一部分是固體側(cè)的導(dǎo)熱熱阻，另一部分是流體側(cè)的對(duì)流熱阻，通過(guò)優(yōu)化兩部分熱阻可以實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)化芯片散熱。但是，具體如何導(dǎo)熱熱阻和對(duì)流熱阻兩部分熱阻進(jìn)行優(yōu)化以強(qiáng)化芯片散熱，則仍然是一項(xiàng)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，本專利技術(shù)旨在對(duì)被散熱芯片的導(dǎo)熱熱阻和對(duì)流熱阻兩部分熱阻進(jìn)行優(yōu)化以強(qiáng)化芯片散熱，解決現(xiàn)有芯片散熱裝置的散熱性能不足的問(wèn)題。
2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：
3、一種利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，包括帶有供液接口、回液接口以及射流與微通道混合結(jié)構(gòu)的散熱板，所述散熱板上靠近被散熱芯片的一側(cè)設(shè)有密封圈，所述散熱板上遠(yuǎn)離被散熱芯片的一側(cè)還設(shè)有用于將散熱板安裝固定到被散熱芯片所安裝的電路板上的壓板，所述密封圈夾
4、可選地，所述射流噴嘴為長(zhǎng)條形、圓形或矩形。
5、可選地，所述水平位置的雙層流道包括入口側(cè)流道和出口側(cè)流道，所述入口側(cè)流道與供液接口連通，所述出口側(cè)流道與回液接口連通，所述多個(gè)微通道的至少一端與出口側(cè)流道連通，所述多個(gè)微通道呈陣列狀布置且每一個(gè)微通道的底部設(shè)有一個(gè)射流噴嘴，所述入口側(cè)流道位于多個(gè)微通道的射流噴嘴下部使得液態(tài)金屬經(jīng)過(guò)射流噴嘴后降壓進(jìn)入微通道中。
6、可選地，所述微通道為矩形微通道、圓形微通道或梯形型微通道。
7、可選地，所述多個(gè)微通道呈陣列狀布置在同一條直線上。
8、可選地，所述供液接口和回液接口的軸線在同一個(gè)平面上。
9、可選地，所述密封腔體內(nèi)填充的液態(tài)金屬為密封腔體內(nèi)部容積的80%。
10、可選地，所述基板上噴涂有三防漆層，所述散熱板采用銅制成且表面鍍有鎳層，所述密封圈采用氟碳橡膠制成且被壓板壓緊后的壓縮量為20%~25%。
11、可選地，所述壓板上設(shè)有多個(gè)安裝螺栓或者定位安裝孔以用于將散熱板安裝固定到被散熱芯片所安裝的電路板上。
12、此外，本專利技術(shù)還提供一種高性能計(jì)算機(jī)，包括電源和主板，所述主板上設(shè)有所述利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置。
13、和現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)主要具有下述優(yōu)點(diǎn)：本專利技術(shù)提出一種同時(shí)對(duì)被散熱芯片的導(dǎo)熱熱阻和對(duì)流熱阻兩部分熱阻的優(yōu)化散熱方案，在固體側(cè)提出密封液態(tài)金屬降低熱阻的方案，相較于傳統(tǒng)導(dǎo)熱膠，其熱導(dǎo)率可以增大數(shù)十倍，同時(shí)具有較好的流動(dòng)性，可以起到優(yōu)化固體側(cè)的導(dǎo)熱熱阻；在流體側(cè)，采用射流與微通道混合結(jié)構(gòu)，并將其與芯片外殼集成，降低流體側(cè)對(duì)流熱阻，同時(shí)將射流噴嘴、液態(tài)金屬界面及芯片晶片進(jìn)行對(duì)齊，可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱和對(duì)流在熱量傳輸路徑上熱阻最小化，同時(shí)通過(guò)合適的工藝參數(shù)確保二者能長(zhǎng)期穩(wěn)定散熱，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)熱熱阻和對(duì)流熱阻兩部分熱阻進(jìn)行優(yōu)化以強(qiáng)化芯片散熱，能在最大程度上挖掘液冷散熱潛力，提高芯片的熱設(shè)計(jì)功耗。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，包括帶有供液接口（11）、回液接口（12）以及射流與微通道混合結(jié)構(gòu)的散熱板（1），所述散熱板（1）上靠近被散熱芯片（2）的一側(cè)設(shè)有密封圈（3），所述散熱板（1）上遠(yuǎn)離被散熱芯片（2）的一側(cè)還設(shè)有用于將散熱板（1）安裝固定到被散熱芯片（2）所安裝的電路板上的壓板（4），所述密封圈（3）夾持布置在被散熱芯片（2）的基板（21）和散熱板（1）之間使得密封圈（3）內(nèi)部形成密封腔體，所述密封腔體內(nèi)填充有液態(tài)金屬，所述被散熱芯片（2）的芯片晶片（22）位于密封圈（3）的內(nèi)部，所述散熱板（1）內(nèi)部設(shè)有水平位置的雙層流道，其中一層流道與供液接口（11）連通、另一層流道與回液接口（12）連通，所述射流與微通道混合結(jié)構(gòu)包括設(shè)有雙層流道之間用于將流體通過(guò)多個(gè)微通道（13）在豎直方向90°變向形成噴射效應(yīng)的射流噴嘴（14），所述射流噴嘴（14）的布置方向與雙層流道垂直布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述射流噴嘴（14）為長(zhǎng)條形、圓形或矩形。
3.根據(jù)權(quán)利
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述微通道（13）為矩形微通道、圓形微通道或梯形型微通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述多個(gè)微通道（13）呈陣列狀布置在同一條直線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述供液接口（11）和回液接口（12）的軸線在同一個(gè)平面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述密封腔體內(nèi)填充的液態(tài)金屬為密封腔體內(nèi)部容積的80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述基板（21）上噴涂有三防漆層，所述散熱板（1）采用銅制成且表面鍍有鎳層，所述密封圈（3）采用氟碳橡膠制成且被壓板（4）壓緊后的壓縮量為20%~25%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述壓板（4）上設(shè)有多個(gè)安裝螺栓或者定位安裝孔以用于將散熱板（1）安裝固定到被散熱芯片（2）所安裝的電路板上。
10.一種高性能計(jì)算機(jī)，包括電源和主板，其特征在于，所述主板上設(shè)有權(quán)利要求1～9中任意一項(xiàng)所述利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，包括帶有供液接口（11）、回液接口（12）以及射流與微通道混合結(jié)構(gòu)的散熱板（1），所述散熱板（1）上靠近被散熱芯片（2）的一側(cè)設(shè)有密封圈（3），所述散熱板（1）上遠(yuǎn)離被散熱芯片（2）的一側(cè)還設(shè)有用于將散熱板（1）安裝固定到被散熱芯片（2）所安裝的電路板上的壓板（4），所述密封圈（3）夾持布置在被散熱芯片（2）的基板（21）和散熱板（1）之間使得密封圈（3）內(nèi)部形成密封腔體，所述密封腔體內(nèi)填充有液態(tài)金屬，所述被散熱芯片（2）的芯片晶片（22）位于密封圈（3）的內(nèi)部，所述散熱板（1）內(nèi)部設(shè)有水平位置的雙層流道，其中一層流道與供液接口（11）連通、另一層流道與回液接口（12）連通，所述射流與微通道混合結(jié)構(gòu)包括設(shè)有雙層流道之間用于將流體通過(guò)多個(gè)微通道（13）在豎直方向90°變向形成噴射效應(yīng)的射流噴嘴（14），所述射流噴嘴（14）的布置方向與雙層流道垂直布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述射流噴嘴（14）為長(zhǎng)條形、圓形或矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液態(tài)金屬封裝的射流與微通道混合結(jié)構(gòu)散熱裝置，其特征在于，所述水平位置的雙層流道包括入口側(cè)流道（15）和出口側(cè)流道（16），所述入口側(cè)流道（15）與供液接口（11）連通，所述出口側(cè)流道（16）與回液接口（12）連通，所述多個(gè)微通道（13）的至少一端與出口側(cè)流道（16）連通，所述多個(gè)微通道（13）呈陣列狀布置且每一個(gè)微通道（13）的底部設(shè)有一個(gè)射流噴嘴（1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李寶峰，黎鐵軍，孫言強(qiáng)，鄧增，張順路，馬柯帆，寧前，張晟，羅煜峰，姚信安，陳旭，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。